1. Введение: Проблемы и потребности гидрологического мониторинга в Южной Корее
Рельеф Южной Кореи преимущественно горный, с короткими реками и быстрым течением. Под влиянием муссонного климата концентрированные обильные летние осадки легко вызывают внезапные паводки. Традиционные контактные расходомеры (например, крыльчатые гидрометры) легко повреждаются во время паводков, что затрудняет сбор данных и создает высокие риски для обслуживающего персонала. Кроме того, в Южной Корее действуют строгие требования к управлению водными ресурсами и защите качества воды в крупных бассейнах, таких как реки Хан и Нактонган. Следовательно, существует острая необходимость в технологии мониторинга расхода, обеспечивающей всепогодную, автоматизированную, высокоточную и безопасную работу. Гидрологические радарные расходомеры стали идеальным решением в этом контексте.
2. Технические преимущества гидрологических радарных расходомеров
Основное преимущество гидрологических радарных расходомеров, в частности систем, использующих радар измерения скорости поверхности (SVR) в сочетании с уровнемером воды для расчета расхода, заключается в бесконтактном измерении.
- Безопасность и надежность: Оборудование, установленное над мостами или берегами рек, остается абсолютно неуязвимым к наводнениям, обломкам или воздействию льда, что гарантирует сохранность оборудования и непрерывность данных в экстремальных погодных условиях.
- Простота обслуживания: отсутствие необходимости проведения операций под водой существенно снижает затраты на обслуживание и риски для персонала.
- Высокая точность и быстрое реагирование: радиолокационные лучи могут точно улавливать малейшие изменения скорости поверхностных вод с высокой частотой обновления данных (вплоть до минутного уровня), что обеспечивает критически важную поддержку для оповещения о наводнениях в режиме реального времени.
- Многофункциональная интеграция: Современные радарные расходомеры часто интегрируются с радарами уровня воды, дождемерами и т. д., образуя комплексные станции гидрологического мониторинга.
Для расчета потока обычно используется «метод скорости-площади»:Поток = Средняя скорость поверхности × Площадь поперечного сечения × КоэффициентРадар измеряет скорость поверхности, датчик уровня воды определяет площадь поперечного сечения, а расход рассчитывается после калибровки с использованием эмпирического коэффициента.
3. Конкретные случаи применения в Южной Корее
Случай 1: Система предупреждения о наводнениях на реке Хан в Сеуле
- Предыстория: Река Хан протекает через густонаселённую и экономически значимую столицу, Сеул. Обеспечение безопасности прибрежных набережных во время наводнений имеет первостепенное значение.
- Применение: Станции радиолокационного мониторинга потока воды были установлены на нескольких крупных мостах через реку Хан (например, на мостах Мапо и Ханган). Радарные датчики направлены на поверхность реки под мостом, непрерывно измеряя скорость течения.
- Результаты:
- Предупреждение в режиме реального времени: когда сильный ливень выше по течению вызывает резкое увеличение скорости, система немедленно отправляет оповещения в мэрию Сеула и Центр по предупреждению стихийных бедствий, выигрывая необходимое время для начала реагирования на чрезвычайные ситуации и эвакуации жителей из низинных районов.
- Интеграция данных: данные о скорости интегрируются с данными о сбросе воды из водохранилищ выше по течению и данными об осадках, что позволяет создавать более точные гидрологические модели и повышать точность прогнозов наводнений.
- Обеспечение безопасности: устраняет необходимость проведения персоналом опасных ручных измерений в реках в период паводков.
Случай 2: Распределение водных ресурсов для сельскохозяйственных нужд в нижнем течении реки Нактонган
- Справка: Река Нактонган — самая длинная река Южной Кореи, а её нижний бассейн — важный сельскохозяйственный регион. Точное распределение воды имеет решающее значение для орошения.
- Применение: Радарные расходомеры были установлены вблизи крупных оросительных водозаборов и водозаборных ворот для мониторинга в режиме реального времени потока, поступающего в различные оросительные каналы.
- Результаты:
- Точное распределение воды: Агентства по управлению водными ресурсами могут использовать точные данные с радарных расходомеров для дистанционного управления открытием затворов, обеспечивая распределение воды на основе спроса и сокращая потери.
- Разрешение споров: предоставляет объективные, неизменные данные о расходе воды, эффективно разрешая споры по поводу водопользования между различными регионами или сельскохозяйственными кооперативами.
- Долгосрочное планирование: собирает долгосрочные, непрерывные данные о потоке, обеспечивая научную основу для анализа спроса и предложения на воду и долгосрочного планирования.
Пример 3: Экологический мониторинг стока в небольших горных водоразделах
- Предыстория: Южная Корея уделяет особое внимание защите окружающей среды, принимая законы, требующие поддержания основных экологических потоков для поддержания здоровья водных экосистем.
- Применение: Комплексные станции радиолокационного мониторинга стока, работающие на солнечной энергии, были установлены в отдаленных горных водоразделах.
- Результаты:
- Беспилотный мониторинг: использование низкого энергопотребления радиолокационного оборудования и солнечной энергии обеспечивает длительную беспилотную работу в районах без доступа к электросети.
- Экологическая оценка: Постоянно отслеживаемые данные о потоке позволяют оценить соблюдение минимальных требований законодательства к экологическому потоку, помогая принимать решения по эксплуатации плотин и защите водных ресурсов.
- Исследования по сохранению водных ресурсов и почв: предоставляют ценные данные для изучения влияния лесного покрова и изменений в землепользовании на гидрологию водосборных бассейнов.
4. Проблемы и перспективы на будущее
Несмотря на значительный успех в Южной Корее, радарные расходомеры сталкиваются с некоторыми проблемами:
- Калибровка точности: Для точности измерений могут потребоваться более сложные алгоритмы калибровки в случаях нерегулярных поперечных сечений каналов или чрезмерного количества поверхностного мусора.
- Стоимость: Первоначальные инвестиции в высококлассные радарные расходомеры относительно высоки, хотя они обладают преимуществами с точки зрения общей стоимости жизненного цикла (с учетом технического обслуживания и безопасности).
Будущие тенденции развития гидрологических радарных расходомеров в Южной Корее будут сосредоточены на:
- Интеграция с искусственным интеллектом (ИИ): использование распознавания изображений с помощью ИИ для помощи радару в оценке условий потока, идентификации мусора и даже автоматической коррекции ошибок измерений, что еще больше повышает точность и интеллектуальность.
- Интеграция Интернета вещей (IoT): подключение всех станций мониторинга к единой платформе IoT для облачного хранения, анализа и визуализации данных, построение систем «Умная река».
- Слияние данных различных технологий: объединение радиолокационных данных с информацией, полученной с помощью других технологий, таких как видеонаблюдение и исследования с помощью беспилотников, для создания комплексной многомерной сети гидрологического мониторинга.
5. Заключение
Гидрологические радарные расходомеры (凭借其卓越的技术特性) благодаря своим выдающимся техническим характеристикам идеально соответствуют высоким требованиям Южной Кореи к безопасности, возможности работы в режиме реального времени и автоматизации гидрологического мониторинга. Благодаря успешному применению в области предупреждения о наводнениях, управления водными ресурсами и защиты окружающей среды, эта технология стала неотъемлемой частью современной гидрологической инфраструктуры Южной Кореи. По мере дальнейшего развития технологий радарные расходомеры, несомненно, будут играть ещё более важную роль в обеспечении водной безопасности Южной Кореи и содействии устойчивому водопользованию. Опыт их применения также служит ценным примером для других стран и регионов, сталкивающихся с аналогичными проблемами.
Полный комплект серверов и программного беспроводного модуля, поддерживает RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для получения дополнительной информации о радарном датчике потока информация,
пожалуйста, свяжитесь с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Время публикации: 28 сентября 2025 г.